李克用のもとで驍将となり、そののち李克用の仮子となる。李克用が黄巣の乱を鎮圧する際には、それに騎兵を率いて戦い、常勝不敗であった。その後、朱全忠と李克用が唐の実権を巡って争う中で、 李存孝は河陽の侵攻には失敗するものの、邢州・洺州・磁州の三州を攻略することに成功する。更に、唐による孫揆が率いる討伐軍を撃破し、孫揆を捕縛する。その後も数多くの功績を挙げるが、その武勇を妬んだ李存信により讒言されたことで、王鎔と内通し朱全忠に寝返る。しかし、李克用に敗戦し捕縛される。その際李存孝は、李存信の罪を訴え許しを請うが、許されず処刑された。
